-
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN
MÔN HỌC: PHỤ GIA THỰC PHẨM
Đề tài:
CARRAGEENAN
GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
Lớp: DHTP7B
Nhóm: 7
TP.HCM, tháng 11 năm 2013
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN
MÔN HỌC: PHỤ GIA THỰC PHẨM
Đề tài:
CARRAGEENAN
GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
Lớp : DHTP7B
Nhóm: 7
DANH SÁCH NHÓM THỰC HIỆN
Họ và tên MSSV
1. Phạm Ngọc Trà My 11076221
2. Trần Thị Hồng Nhung 11081151
3. Trần Thị Thắm 11222851
4. Nguyễn Thị Thủy Triều 11074271
5. Mai Thị Thảo Uyên 11082661
6. Huỳnh Trung Sơn 11242001
TP.HCM, tháng 11 năm 2013
với đời sống hiện nay.
Nhóm: 7.Lớp: DHTP7B 5
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ CARRAGEENAN
1.1.LỊCH SỬ PHÁT HIỆN CARRAGEENAN
Carrageenan bắt đầu được sử dụng từ hơn 600 năm trước đây. Trên bờ biển phía
nam của Ireland, trong một làng mang tên Carragheen., người ta thấy dịch chiết từ
rêuIrish moss (loài rong Đỏ Chondrus crispus) nấu bánh phết mứt. Tới năm 1837, người
ta lấy tên làng này đặt tên cho dịch chiết ấy. Và từ đó, polysaccharide, chiết từ rong Đỏ
được gọi tên là carrageenin (theo tên làng), nay gọi là carrageenan. Theo phân loại khoa
học, carrageenan chính là polysaccharide của galactose, được gắn thêm nhiều nhóm
sulphat, gọi là galactan sulphat.
Vào những năm ba mươi của thế kỷ XX, Irish moss được sử dụng đầu tiên trong
công nghiệp bia và hồ sợi. Chiết phân đoạn của carrageenan thô được thực hiện vào
những năm năm mươi của thế kỷ XX đã dẫn đến sự phát hiện các đặc trưng của các dạng
carrageenan khác nhau. Cũng trong thời kỳ này, người ta đã xác lập được cấu trúc của
carrageenan, đặc biệt là cấu trúc của 3,6 – anhydro – D – galactose trong κ – carrageenan,
cũng như các dạng liên kết giữ các vòng galactose và anhydrogalacrose.
Sau này, carrageenan được chiết xuất từ một số loài rong khác như Gigartina
stelata thuộc chi rong cạo Gigartina. Các loài Eucheuma sp., Hypnea sp., Gymnogongrus
sp. cũng được nghiên cứu, nuôi trồng và trở thành nguồn nguyên liệu sản xuất
carrageenan.
Ngày nay, sản xuất công nghiệp carrageenan không còn giới hạn vào chiết tách từ
Irish moss, mà rất nhiều các loài rong Đỏ thuộc ngành Rhodophyta đã được sử dụng.
Những loài rong này được gọi chung là Carrageenophyte.
Hình 1.1. Một số hình ảnh liên quan đến carrageenan
Nhóm: 7.Lớp: DHTP7B 6
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
Theo truyền thống, các rong được thu hoạch từ tự nhiên. Riêng ở Nhật Bản, việc
canh tác rong biển để tăng năng suất sản phẩm đã được bắt đầu từ 200 năm trước đây.
bởi hai đơn vị hợp phần. Đơn vị hợp phần có thể là vòng 3-β-D-galactose (đơn vị - G),
vòng 4-α-D-galactose (đơn vị - D) hoặc vòng 4-3,6-anhydro-α-D-galactose (đơn vị -
DA)xen kẽ luân phiên nhau bằng các liên kết α (13) và β (14). Như vậy, đơn vị cấu
trúc của carrageenan (disaccharidee) có thể là (G+D) hoặc (G+DA). Đơn vị cấu trúc của
một số dạng carrageenan được trình bày ở hình 1.2.
Hình 1.2. So sánh đơn vị cấu trúc của agarose và họ carrageenan
Ký hiệu :* - vị trí có thể có nhóm sulphat –OSO
3
-
Do có sự khác nhau chủ yếu về vị trí nhóm sulphat và sự có mặt liên kết 3,6-
anhydro-D-galactose trong đơn vị cấu trúc, có thể chia carrageenan thành hai nhóm (bảng
1.1):
− Nhóm không có liên kết 3,6-anhydro-D-galactose, có đơn vị cấu trúc (G,D).
− Nhóm có liên kết 3,6-anhydro-D-galactose, có đơn vị cấu trúc (G,DA).
Do có những khác nhau về mặt cấu trúc mà các carrageenan có những tính chất
hóa, lý rất khác nhau.
Nhóm: 7.Lớp: DHTP7B 8
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
Dạng κ- chỉ có một nhóm sulphat tại C4 trong đơn vị G, trong khi đó dạng ι- có
thêm một nhóm sulphat rại C2 trong đơn vị DA. λ- carrageenan khác sống với κ-, ι-
carrageenan ở vài điểm sau: thứ nhất, mức độ sulphat hóa cao hơn trên một cấu trúc; thứ
hai, vòng β (14)-α-D galactose (đơn vị D) không có liên kết 3,6-anhydro, và mang
nhóm este sulphat tại C2 và C6; cuối cùng, trong đơn vị G có chứa nhóm sulphat tại C2.
Điều này cho thấy số luong và vị trí cả nhóm sulphat có ảnh hưởng lớn đên cấu trúc của
lò xo và các tương tác lẫn nhau tiếp sau đối với các dạng carrageenan khác nhau.
Bảng 1.1. Phân nhóm các carrageenan theo cấu trúc
G, D: các carrageenan không có liên kết 3,6-anhydro-D-galactose
Dạng carrageenan
Vị trí nhóm sulphat trong
đơn vị G
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
Một số dạng carrageenan lý tưởng được trình bày trên hình 1.3:
Hình 1.3. Cấu trúc hóa học lý tưởng của các dạng carrageenan
1.2.2.Phương pháp nghiên cứu cấu trúc carrageenan
Để biết được cấu trúc chi tiết của các carrageenan chiết tách từ các loài rong Đỏ,
ngừi ta sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để khảo sát và nghiên cứu như: phương
Nhóm: 7.Lớp: DHTP7B 10
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân để xác định đơn vị cấu trúc và định lượng các thành
phần, kết hợp phương pháp này với phương pháp phổ hồng ngoại để định tính nhận dạng
các carrageenan phương pháp phân tích methyl hóa để xác định vị trí các nhóm hydroxyl
và các nhóm sulphat, kết hợp phương pháp phân tích methyl hóa với phương pháp sắc ký
khối phổ để xác định vị trí phân nhánh của polyysaccharide…
Ngày nay, phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) (cả
1
H,
13
C và DEP 135) laf mootj
trong các công cụ chuẩn để xác định cấu trúc của các mẫu carrageenan. Nhưng cần chú ý,
để loại trừ ảnh hưởng của độ nhớt cao sẽ dẫn đến nhiều phổ, do đó carrageenan cần được
thiêu kết giảm độ nhớt của dung dịch.
Phổ
13
C- NMR được sử dụng nhiều nhất để phát hiện thành phần phân tử của các
mẫu carrageenan. Sự định tính của phổ
13
C- NMR dựa trên cơ sở cường độ cộng hưởng
từ của các nguyên tử cacbon đầu cầu liên kết. hạn chế của phổ
13
C- NMR là độ nhạy thấp
Dạng
carraageena
n
Đơn vị
Độ dịch chuyển hóa học (ppm)
C1 C2 C3 C4 C5 C6
κ-
G4S
DA
103,1
995,5
70,2
70,2
79,1
79,7
74,4
78,9
75,3
77,3
61,8
70,0
ι-
G4S
DA2S
103,1
92,4
69,9
75,3
77,3
78,7
754,4
79,7
75,3
68,7
61,8
68,3
ν-
G4S
D2S, 6S
105,3
98,7
70,8
76,8
80,4
68,7
74,4
79,7
75,3
68,7
61,8
68,3
θ
G2S
DA2S
100,3
95,6
77,2
74,7
77,2
77,4
845
830
820
805
S=O của este sulphat
C-O-S trên C4 của G4S
C-O-S trên C4 của G4S
C-O-S trên C2 của G2S hoặc G22S, 6S
C-O-S trên C6 của D2S, 6S hoặc D6S
C-O-S trên C2 của DA2S
+
+
+
-
-
-
+
+
+
-
-
+
+
-
-
+
+
-
+
-
carrageenan từ Gymnogongrustorulosus lai hóa β-/κ-/γ-carrageenan từ Eucheuma
gelatinae.
Sự xuất hiện của lai hóa κ-/ι-carrageenan là phổ biến trong tự nhiên. Cấu trúc lai
hóa của carrageenan đã được các nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu kỹ thông qua một
số kỹ thuật phân tích như: chiết phân đoạn với KCl, phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
(
1
H,
13
C), phổ hồng ngoại (IR), methyl hóa kết hợp với một số tính chất hóa lý đặc trưng.
Nhóm: 7.Lớp: DHTP7B 14
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
Kết quả phân tích cho thấy rằng: hệ túi quả thể sinh lai hóa κ-/ι-carrageenan và hệ tứ bào
tử sinh ra λ-carrageenan. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân, phổ hồng ngoại
của carrageenan chiết tách từ một số loại thuộc các chi Iridaea, Gymnogongrus,
Ahnfeltia, Stenogramme, Gigartinaceae, Hypneaceae đã giải thích được cấu trúc lai hóa
của các lai hóa tự nhiên κ-/ι-carrageenan và xác định được tỉ lệ lai hóa khác nhau trong
các loài khác nhau. Bằng cách sửu dụng các kĩ thuật khác nhau như đo góc quay quang,
độ nhớt, chiết phân đoạn với KCl, light castering…nghiên cứu các tính chất hóa học đặc
trưng đã làm sáng tỏa cấu trúc phân tử của lai hóa κ-/ι-carrageenan là một hỗn hợp chuổi.
Các cấu trúc lai hóa có thể xuất hiện trong polysaccharide được giải thích là do tính
không đồng nhất của nó khi chiết từ rong Đỏ. Ví dụ như lai hóa κ-/ι-carrageenan đối với
κ-carrageenan là thành phần chính do có thể có ba sự kết hợp khác nhau, đó là các chuổi
ngắn phân tán trong chuổi hoặc các chuổi dài ι trong chuổi κ hoặc là hỗn hợp các chuổi κ
và ι nguyên chất và điều này cũng thể hiện khi khảo sát bằng phổ
13
C- và
1
H-NMR của
pilysaccharide này.
C; độ nhớt của ι-carrageenan giảm dần
đến nhiệt độ tới hạn 51
o
C; đối với hỗn hợp trộn từ hai thành phần κ-carrageenan và ι-
carrageenan nguyên chất có sự phân định rõ ràng tính chất của hai dạng này. Đối với hỗn
hợp tự nhiên ở dạng lai hóa thì không phân định rõ ràng, độ nhớt ít thay đổi khi nhiệt độ
Nhóm: 7.Lớp: DHTP7B 16
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
thay đổi. Dựa vào đặc điểm này mà người ta có thể phân biệt được các dạng lai hóa trong
tự nhiên. Riêng độ nhớt của λ- carrageenan vẫn cao ngay cả khi ở nhiệt độ cao (80-90
o
C).
Sự liên quan tỷ lệ thuận giữa độ nhớt và trọng lượng phân tử của carrageenan có
thể mô tả bằng công thức cân bằng của Mark-Houwink như sau:
Trong đó:[η] là độ nhớt; M
w
là trọng lượng phân tử trung bình; các hằng số K và α
phụ thuộc vào dạng carrageenan và dung môi hòa tan.
2.1.3 Tương tác carrageenan với protein
Một trong những tính chất quan trọng của carrageenan và cũng là đặc trưng cho tất
cả các chất tạo gel cũng như các chất không tạo gel là xuất hiện phản ứng với protein.
Phản ứng này xảy ra nhờ các cation có mặt trong các nhóm protein tích điện tác dụng với
nhóm sulphat mang điện tích âm của carrageenan và có tính quyết định đến độ bền co
học của gel. Trong công nghiệp sữa, carrageenan được sử dụng để tương tác hiệp lực một
cách đặc biệt với protein trong sữa. Protein có mặt trong sữa bao gồm hai dạng chính:
casein chiếm 80%; các protein dạng hòa tan 20%. Khả năng hiệp lực liên quan đến tương
tác của các carrageenan tích điện âm với axit amin tích điện dương tại bề mặt mixen của
casein, đặt biệt giữa κ-carrageenan và κ-casein.
Trong dung dịch sữa loãng, κ-carrageenan tạo phức với các mixen-casein gây kết
tủa chỉ khi ở dạng xoắn lò xo. Sự tạo gel của hỗn hợp κ-carrageenan – sữa chỉ tạo ra tại
, còn khi κ-carrageenan ở dạng muối Na
+
và Ca
+
thì hệ không có khả năng
tạo gel mà các cation này chỉ làm tăng độ nhớt.
Sự tạo gel của hệ κ-carrageenan/LBG tương tự như sự tạo gel của κ-carrageenan
nguyên chất, nhưng ở nông độ không nhỏ hơn 0,2M KCl thì sự hiệp lực biến mất. Khả
năng hiệp lực của hệ κ-carrageenan/LBG, dạng và nồng độ của cation và tỷ lệ mangan:
galactose trong phân tử LBG (hay nói cách khác là phụ thuộc vào mức độ thay thế của D-
galactose theo dọc khung xương galactomannan). Tỷ lệ này bằng 3÷5 là thích hợp nhất
đối với quá trình tạo gel. Tỷ lệ tối ưu của κ-carrageenan/LBG là 4÷1 trong môi trường
KCl.
Ngoài ra, carrageenan cũng có sự tương tác với một số loại tinh bột và gelatin.
Tương tác tĩnh điện của hệ ι-carrageenan-gelatin sẽ dẫn đến sự ổn định của mạng lưới ι-
carrageenan. Ngoài các tính chất nêu trên, gel của carrageenan có tính chất lưu biến khi
thay đổi nhiệt độ, tức là có thể thay đổi câu hình. Như vậy, nhiệt độ là yếu tố vô cùng
quan trọng trong quá trình tạo gel.
Nhóm: 7.Lớp: DHTP7B 18
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
2.2 Tính chất tạo gel
Carrageenan có tính chất vô cùng quan trọng là có khả năng tạo gel ở nồng độ thấp
(nhỏ hơn 0,5%). Ở dạng gel, các mạch polysaccharide xoắn vòng như lò xo và cũng có
thể xoắn với nhau tạo thành khung xương không gian ba chiều vững chắc và có thể chứa
nhiều phân tử nước (dung môi) bên trong. Từ dạng dung dịch chuyển sang dạng gel là do
tương tác giữa các phân tử polyme hòa tan với các phân tử dung môi ở bên trong. Nhờ
tương tác này mà gel tạo thành có độ bền cơ học đáng kể. Phần xoắn là xo chính là những
mầm tạo gel, chúng lôi kéo những phân tử dung môi vào vùng liên kết.
Quá trình tạo gel này phụ thuộc vào nhiều yếu tố: cấu trúc hóa học và nồng độ của
polyme, bản chất và nồng độ của các cation thêm vào, số và vị trí của các nhóm sulphat
2.2.1 Cơ chế tạo gel
Người ta cho rằng sự tạo gel có thể gây ra bởi nhiệt độ thấp hoặc bởi việc thêm
các cation với nồng độ nào đó. Quá trình hình thành gel phức tạp, được thực hiện theo hai
bước:
- Bước 1: khi hạ nhiệt độ đến một giới hạn nào đó trong phân tử carrageenan có sự
chuyển cấu hình từ dạng cuộn ngẫu nhiên không có trật tự sang dạng xoắn có trật tự.
Nhiệt độ của quá trình chuyển đổi phụ thuộc vào dạng và cấu trúc của các carrageenan,
cũng như phụ thuộc vào dạng và nồng độ của muối thêm vào các dung dịch carrageenan.
Do đó, mỗi một dạng carrageenan có một điểm nhiệt độ tạo gel riêng.
- Bước 2: gel của các polyme xoắn có thể thực hiện ở các cấp độ xoắn. Trong
trường hợp đầu, sự phân nhánh và kết hợp lại sẽ xuất hiện cấp độ xoắn thông qua sự hình
thành không đầy đủ của xoắn kép với hơn một chuỗi khác. Trong trường hợp thứ hai, các
phần đã phát triển đầy đủ của đa xoắn tụ hợp lại để tạo thành gel. Còn dưới các điều kiện
không tạo gel, ở các nồng độ polyme thấp, sự hình thành và tập hợp lại của các xoắn sẽ
dẫn đến tăng độ nhớt.
Từ đó có thể mô tả cơ chế tạo gel như sau: trước hết, xuất hiện sự chuyển dổi cấu
hình từ dạng cuộn sang xoắn lò xo, tiếp sau là sự kết hợp các xoắn và tụ hợp lại có trật tự
tạo thành xoắn kép-gel. Như vậy, gel chính là tập hợp các xoắn có trật tự hay còn gọi là
xoắn kép.
Hình 2.2. Tác dụng của nhiệt độ đối với cơ chế chuyển đổi từ dung dịch sang gel
κ-carrageenan và ι-carrageenan có thể xuất hiện trong hai dạng: dạng cấu hình
cuộn tự nhiên không có cấu trúc điển hình tại nhiệt độ cao và dạng cấu hình xoắn kép có
cấu trúc điển hình, dạng thứ hai là dạng thường được hình thành khi làm lạnh. Xoắn kép
đã được hình thành từ dạng cuộn ngẫu nhiên tại một nhiệt độ nào đó, gọi là nhiệt độ
chuyển đổi từ cuộn sang xoắn. Nhiệt độ này là một thông số quan trọng ảnh hưởng đến
tính chất chức năng của carrageenan.
Nhóm: 7.Lớp: DHTP7B 20
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
Sự thay đổi nhiệt độ sẽ làm thay đổi cấu hình của carrageenan, các phân tử
carrageenan trong dung dịch có cấu hình ngẫu nhiên chuyển sang dạng gel có cấu hình
o
C. Xoắn đơn của ι-carrageenan có thể được hình thành bởi cầu nối giữa các cation
canxi và giữa các phân tử ι-carrageenan
Nhóm: 7.Lớp: DHTP7B 21
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
Dạng λ-carrageenan không hình thành các xoắn lò xo và luôn luôn ở cấu hình
cuộn tự nhiên. Do đó carrageenan này không thể tạo gel.
Sự chuyên đổi cấu hình từ dung dịch sang gel (hay từ dạng cuộn ngẫu nhiên sang
dạng xoắn lò xo) gọi là sự chuyển đổi có trật tự.
Bước thiết yếu trong quá trình tạo gel của carrageenan là sự chuyển đổi từ dạng
cuộn ngẫu nhiên sang dạng xoắn lò xo do việc làm lạnh một dung dịch carrageenan (đặt
biệt là κ-carrageenan) nóng dưới các điều kiện ion thích hợp. Sự chuyển đổi này đã được
quan tâm nghiên cứu nhiều, vì rất nhiều tính chất hóa-lý của carrageenan bị ảnh hưởng
bởi sự thay đổi trong quá trình này.
Để mô tả sự chuyển đổi dung dịch từ dạng gel đã có rất nhiều phương pháp nghiên
cứu được sử dụng như: nhiễu tia xạ X, cộng hưởng spin, cộng hưởng từ hạt nhân, góc
quay quang, kỹ thuật đo độ đục, điện môi.
Sử dụng kỹ thuật nhiễ xạ X cho thấy rằng các gel lỏng được hình thành thông qua
ự kết hợp của các chuổi phân tử thành các xoắn kép. Để hình thành gel, các ion của
carregeenan cần các ion đối mang điện tích dương nên gây tương tác tĩnh điện và liên kết
hydro để hình thành mạng lưới cấu trúc không gian ba chiều, ví dụ, các cation kali trong
trường hợp κ-carrageenan và canxi trong trường hợp ι-carrageenan.
2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của gel
2.2.2.1 Ảnh hưởng của các ion kim loại
Sự hình thành xoắn lò xo trong quá trình kết hợp giữa các xoắn có thể được kiểm
soát bằng việc sử dụng các tính chất liên kết ion đặc biệt của xoắn lò xo κ-carrageenan.
Theo cách đó, các cation đặc biệt như: K
+
, Cs
+
+
≤Cs
+
=K
+
<<Na
+
<Li
+
, ví dụ như sự chuyển đổi cấu hình từ cuộn sang xoắn ở
20
o
C cần 7mM K
+
cũng bằng tương đương với 200-250mM Na
+
. Khi có mặt cả hai cation
K
+
và Ca
2+
trong dung dịch κ-carrageenan sẽ xuất hiện sự ảnh hưởng của hiệp lực giữa
Nhóm: 7.Lớp: DHTP7B 22
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
canxi và kali làm cho gel hình thành khỏe hơn so với bất cứ gel hình thành bởi sự có mặt
chỉ một dạng ion nào đó trong dung dịch carrageenan, điều này khẳng định rằng các bước
tập hợp xoắn kép trong hệ thống kali-canxi rất khác so với trong hệ chỉ có kali.
Dung dịch ι-carrageenan (0,3%) tạo gel mềm, co giãn và yếu, và không có hiện
tượng trễ nhiệt trong bước chuyển từ dung dịch sang gel và ngược lại . Đó là do trong
đơn vị cấu trúc của ι-carrageenan có thêm một nhóm sulphat ở vị trí C2 của đơn vị DA .
o
C, ι-carrageenan
-58
o
C.
Hỗn hợp được trộn từ κ- và ι-carrageenan nguyên chất có hai điểm chuyển đổi cấu
hình từ cuộn sang xoắn : một của κ-carrageenan tại nhiệt độ 23
o
C và một của ι-
carrageenan tại 58
o
C. Trong trường hợp lai hóa κ-/ι-carrageenan không thấy rõ sự xuất
Nhóm: 7.Lớp: DHTP7B 23
Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
hiện của điểm chuyển đổi từ cuộn sang cuộn xoắn lò xo khi làm lạnh. Sự biến mất các
điểm chuyển đổi cấu hình từ cuộn sang xoắn của các mẫu lai hóa κ-/ι-carrageenan được
giải thích là do sự xuất hiện trong các chuỗi lai hóa hỗn hợp cả hai đơn vị cấu trúc κ- và
ι- xếp liền kề nhau . Ngoài ra, sự có mặt của một lượng nhỏ các tiền carrageenan cũng đủ
để ngăn chặn sự hình thành một cách thông thường xoắn lò xo . Như vậy là có sự hợp lực
trong hỗn hợp κ- và ι-carrageenan làm cho tính chất cơ học trong gel thay đổi .
Nhiệt độ còn ảnh hưởng lớn tới độ truyền quang học của carrageenan.
2.2.2.3. Ảnh hưởng của các tác nhân phân tách phân đoạn KCl
Kết quả nhận được bằng việc khảo sát tính lưu biến và đo góc quay quang cũng
phù hợp với kết quả nhận được khi tách phân đoạn với KCl. Trong hỗn hợp tự trộn, hai
dạng κ-carrageenan và ι-carrageenanluôn độc lập với nhau. Chúng có nhiệt độ chuyển
đổi cấu hình riêng biệt và nhiệt độ tạo gel khác nhau, nên người ta có thể tách riêng biệt
từng dạng carrageenan ra khỏi hỗn hợp bằng cách thêm tác nhân phân đoạn KCl với nồng
độ thích hợp sao cho κ-carrageenan tạo thành gel (trong pha gel ) và ι-carrageenan không
tạo gel (trong pha lỏng) . Nhưng hỗn hợp lai hóa tự nhiên κ-/ι-carrageenan không có
điểm chuyển đổi cấu hình rõ ràng thì không có khả năng tách riêng biệt từng dạng riêng
Quá trình chuyển nhóm cấu trúc này được thực hiện trong môi trường kiềm mạnh ,
cầu nối 3,6-ahydro được hình thành do mất nhóm sulphat tại C6 của tiền thân và đồng
thời hình thành cầu nối 3,6-anhydro.
Cơ chế của sự hình thành này gồm hai bước . Đầu tiên , α-galactose-6-sulphat
(D6s) chuyển từ cấu hình
4
C
1
(xích đạo 6-O-SO
3
-Gal) thành cấu hình
1
C
4
bởi tăng nhiệt
độ (80-90
o
C), điều này đặt cả hai nhóm 6-O-SO
3
-Gal và C3-OH vào vị trí quanh trục . Sự
có mặt của kiềm mạnh (NaOH, xúc tác NaBH
4
) sẽ ion hóa đồng các nhóm hydroxyl tự
do (tại C2,C3 trong κ-carrageenan; tại C3 trong ι-carrageenan ) của liên kết (1→4)-α-D-
galactose, sản xuất ra anion O
-
. Bước thứ hai, phản ứng đổi chỗ nucleophil của C6-
sulphat bởi sự tấn công của anion O
-
dẫn đén sự himmhf thành cầu nối 3,6-anhydro trong